一种高烈度区抗地基液化的刚性吸水圆桩的制作方法

本技术属于抗地基液化加固，涉及一种应用于存在液化风险的地基的装置，具体涉及一种高烈度区抗地基液化的刚性吸水圆桩。

背景技术：

1、地震时饱和砂土地基会发生液化现象，造成建筑物地基失效，发生建筑物下沉、倾斜甚至倒塌等现象。也就是，在地震条件下，孔隙水压力因土体排水性能差，孔隙水无法及时排出而逐渐上升，当增长的超静水孔隙大于土体有效应力时，土体发生液化，土体结构受剪切破坏，导致地面沉降，地表冒水喷砂，土体发生流滑及侧向扩展。

2、具有透水能力的桩体加固地基抗液化效果最显著。通常采用碎石桩法加固处理饱和砂土地基，提高复合地基的抗液化性能。但碎石桩一类的散体桩，虽然透水性好，能有效抑制土体液化，可是自身抗剪能力弱，地震时不能承受地震的水平剪力。而在地震条件下，刚性桩能承受地震的水平剪力，有效提高地基承载力。但是在地下水位较高地区，地震往往伴随着土体液化，刚性桩由于不具有透水性，使其抗液化效果弱。现有技术中少有既能满足透水性要求，又具有抗剪力强的地基桩，无法适用于高烈度区域。

3、专利《一种高烈度区抗砂土液化透水桩模具以及透水桩》（cn217438898u）公开了一种高烈度区抗砂土液化透水桩，包括同轴共线设置的透水桩本体和碎石桩，沿碎石桩方向倾斜设置有若干沥青斜柱，地震条件下，孔隙水会出现向土体表面流动的情况，直至排出土层，当孔隙水经过该桩体附近时，会通过透水桩表面的透水沥青斜柱流入碎石桩，进而通过碎石桩的碎石流到桩底，实现超静孔隙水压力的消散，从而抑制土体液化。

4、但是，该专利公开的透水桩的核心依然是碎石桩，不能同时满足透水性和抗剪力的要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种高烈度区抗地基液化的刚性吸水圆桩，能同时满足透水性和抗剪力的要求。

2、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种高烈度区抗地基液化的刚性吸水圆桩，包括从外向里、同轴依次设置的外壳、钢网制成的滤水层、吸水海绵制成的倒置的桶形的吸水层、混凝土浇筑而成的支撑层和螺纹钢制成的芯体；

3、外壳为倒置的钢桶，外壳顶板上加工有连接孔和若干个出水孔，芯体上端伸入该连接孔内，并与外壳固接，外壳侧壁上加工有多个进水孔。

4、本实用新型刚性吸水圆桩设置吸水海绵层实现高吸水性与透水性，可以大幅度提高刚性吸水桩的排水效率。采用螺纹钢芯和带孔薄壁钢筒大幅提高桩体的抗剪强度至6～8mpa，可以有效抵御高烈度区地震带来的剪切力。设置的钢网层既能能起到滤砂透水作用，也能起到保护吸水海绵层的作用，提高刚性吸水桩的使用寿命至50年。

技术特征：

1.一种高烈度区抗地基液化的刚性吸水圆桩，其特征在于，包括从外向里、同轴依次设置的外壳（1）、钢网制成的滤水层（2）、吸水海绵制成的倒置的桶形的吸水层（3）、混凝土浇筑而成的支撑层（4）和螺纹钢制成的芯体（5）；

2.如权利要求1所述的高烈度区抗地基液化的刚性吸水圆桩，其特征在于，滤水层（2）顶面与外壳（1）顶板下表面相平齐。

3.如权利要求1所述的高烈度区抗地基液化的刚性吸水圆桩，其特征在于，吸水层（3）顶板上表面与外壳（1）顶部下表面相接触，吸水层（3）顶板下表面与支撑层（4）顶面相接触。

技术总结
本技术公开了一种高烈度区抗地基液化的刚性吸水圆桩，包括从里向外、同轴依次设置的芯体、支撑层、吸水层、滤水层和外壳；外壳为倒置的钢桶，外壳与芯体固接，外壳顶板上有若干个出水孔，外壳侧壁上有多个进水孔；吸水层为吸水海绵制成的倒置的吸水海绵桶，芯体采用螺纹钢制成。该刚性吸水圆桩不仅能实现高吸水性与透水性，大幅度提高刚性吸水桩的排水效率，而且能大幅提高桩体的抗剪强度，有效抵御高烈度区地震带来的剪切力，并具有较长的使用寿命。

技术研发人员：余仕江,吴术高,吴红刚,朱兆荣,周垣,韩侃,赵守全,周佳成,黄敬,张天赐,王江东,蒋育华,王伟星,汪建义,赵永虎,王瑜,刘锟
受保护的技术使用者：中铁西北科学研究院有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15